(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有するように構成された、前記内燃機関の始動時にモータリングトルクを出力するための第１の電動機と、
前記内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有するように構成された第２の電動機と、
前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて、前記内燃機関の回転に伴って生じるトルク脈動を抑制するための周期的な制振トルクを設定するための制振トルク算出部と、
前記第１および前記第２の電動機の出力トルクを制御するためのトルク制御部とを備え
前記トルク制御部は、
前記内燃機関の始動時に、前記モータリングトルクおよび前記制振トルクの和に従う第１のトルクの時間軸方向の変化を平滑化することによって、前記第１の電動機の第１のトルク指令値を設定するための第１のトルク算出部を含み、かつ、
前記第１のトルク指令値が前記第１のトルクよりも小さいときに、前記制振トルクに対する、前記制振トルクのうちの前記第１のトルク指令値に含まれる一部のトルクによる不足分が前記第２の電動機からの出力トルクによって補助されるように前記第２の電動機の第２のトルク指令値を設定する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記第２の電動機の出力軸から駆動軸を介して駆動輪へ至る動力伝達経路に含まれる回転要素の回転をロックするための、パーキングレンジの選択時に作動するパーキングロック機構をさらに備え、
前記パーキングロック機構は、前記回転要素がロックされると、前記内燃機関の出力軸および前記第２の電動機の間の動力伝達経路が遮断される位置に配置され、
前記トルク制御部は、前記パーキングレンジの非選択時には、前記制振トルクの不足分を前記第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、前記パーキングレンジの選択時には、前記第２の電動機の出力トルクによる前記制振トルクの不足分の補助を中止する、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記第１の電動機を前記第１のトルク指令値に従って制御するための第１のインバータと、
前記第２の電動機を前記第２のトルク指令値に従って制御するための第２のインバータと、
前記第１および前記第２の電動機の動作状態に応じて、前記第１および前記第２のインバータのそれぞれによる電動機制御のモードを選択するためのモータ制御部とをさらに備え、
前記モードは、矩形波電圧制御が適用される第１の制御モードおよび、正弦波パルス幅変調制御が適用される第２の制御モードを含み、
前記トルク制御部は、前記第１のインバータにおいて前記第１の制御モードが選択されているときには、前記制振トルクの不足分を前記第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、前記第１のインバータにおいて前記第２の制御モードが選択されているときには、前記第２の電動機の出力トルクによる前記制振トルクの不足分の補助を中止する、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記トルク制御部は、前記第１のインバータにおいて前記第１の制御モードが選択されているときには、前記制振トルクに対する前記一部のトルクの度合いを、前記第１のインバータにおいて前記第２の制御モードが選択されているときよりも低くする、請求項３記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記トルク制御部は、前記第１の電動機から出力される前記一部のトルクと、前記制振トルクの不足分を補助するために前記第２の電動機から出力される周期的なトルクとの位相が異なるように、前記第１および前記第２の電動機の出力トルクを制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記トルク制御部は、
前記制振トルクに対する前記不足分に対応する不足トルクに基づいて、前記第２の電動機が前記制振トルクの不足分を補助するための制振補助トルクを算出するための制振補助トルク算出部と、
前記制振補助トルクが反映されていない段階の前記第２の電動機へのトルク要求値の時間軸方向の変化量を制限するためのトルク変化制限部と、
前記トルク変化制限部の出力と、前記制振補助トルク算出部によって算出された前記制振補助トルクとの和に従って、前記第２のトルク指令値を算出するための加算部とを含み、
前記トルク要求値は、前記第１および第２の電動機間に連結された所定軸において、当該所定軸に作用する前記モータリングトルクを前記第２の電動機の出力トルクによってキャンセルするためのトルク成分を含む、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記トルク制御部は、
前記第１のトルク指令値が前記第１のトルクよりも小さいときに、前記制振トルクに対する前記不足分に対応する不足トルクに基づいて、前記第２の電動機が前記制振トルクの不足分を補助するための制振補助トルクを算出するための制振補助トルク算出部と、
前記内燃機関の始動時に、前記制振補助トルクが反映されていない段階の前記第２の電動機へのトルク要求値と、前記制振補助トルク算出部による前記制振補助トルクとの和に基づいて前記第２のトルク指令値を設定するための第２のトルク算出部とを含み、
前記トルク要求値は、前記第１および第２の電動機間に連結された所定軸において、当該所定軸に作用する前記モータリングトルクを前記第２の電動機の出力トルクによってキャンセルするためのトルク成分を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記内燃機関の出力軸、前記第２の電動機の出力軸および、前記第１の電動機の出力軸の３軸に機械的に連結され、該３軸のうちのいずれか２軸の回転数が決定されると残余の１軸の回転数が決定されるとともに、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力するように構成された３軸式の動力入出力機構をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有するように構成された、前記内燃機関の始動時にモータリングトルクを出力するための第１の電動機と、前記内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有するように構成された第２の電動機とを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて、前記内燃機関の回転に伴って生じるトルク脈動を抑制するための周期的な制振トルクを設定するステップと、
前記内燃機関の始動時に、前記モータリングトルクおよび前記制振トルクの和に従う第１のトルクの時間軸方向の変化を平滑化することによって、前記第１の電動機の第１のトルク指令値を設定するステップと、
前記内燃機関の始動時に、前記第１のトルク指令値が前記第１のトルクよりも小さいときに、前記制振トルクに対する、前記制振トルクのうちの前記第１のトルク指令値に含まれる一部のトルクによる不足分が前記第２の電動機からの出力トルクによって補助されるように前記第２の電動機の第２のトルク指令値を設定するステップとを備える、ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１０】
前記ハイブリッド車両は、
前記第２の電動機の出力軸から駆動軸を介して駆動輪へ至る動力伝達経路に含まれる回転要素の回転をロックするための、パーキングレンジの選択時に作動するパーキングロック機構をさらに備え、
前記パーキングロック機構は、前記回転要素がロックされると、前記内燃機関の出力軸および前記第２の電動機の間の動力伝達経路が遮断される位置に配置され、
前記制御方法は、
前記内燃機関の始動時に、前記パーキングレンジの非選択時には、前記制振トルクの不足分を前記第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、前記パーキングレンジの選択時には、前記第２の電動機の出力トルクによる前記制振トルクの不足分の補助を中止するステップをさらに備える、請求項９記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１１】
前記ハイブリッド車両は、
前記第１の電動機を前記第１のトルク指令値に従って制御するための第１のインバータと、
前記第２の電動機を前記第２のトルク指令値に従って制御するための第２のインバータと、
前記第１および前記第２の電動機の動作状態に応じて、前記第１および前記第２のインバータのそれぞれによる電動機制御のモードを選択するためのモータ制御部とをさらに備え、
前記モードは、矩形波電圧制御が適用される第１の制御モードおよび、正弦波パルス幅変調制御が適用される第２の制御モードを含み、
前記制御方法は、
前記第１のインバータにおいて前記第１の制御モードが選択されているときには、前記制振トルクの不足分を前記第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、前記第１のインバータにおいて前記第２の制御モードが選択されているときには、前記第２の電動機の出力トルクによる前記制振トルクの不足分の補助を中止するステップをさらに備える、請求項９記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１２】
前記第１のインバータにおいて前記第１の制御モードが選択されているときには、前記制振トルクに対する前記一部のトルクの度合いを、前記第１のインバータにおいて前記第２の制御モードが選択されているときよりも低くするステップをさらに備える、請求項１１記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１３】
前記第１の電動機から出力される前記一部のトルクと、前記制振トルクの不足分を補助するために前記第２の電動機から出力される周期的なトルクとの位相が異なるように、前記第１および前記第２の電動機の出力トルクを制御するステップをさらに備える、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１４】
前記第２のトルク指令値を設定するステップは、
前記制振トルクに対する不足分に対応する不足トルクを算出するステップと、
算出された前記不足トルクに基づいて、前記第２の電動機が前記制振トルクの不足分を補助するための制振補助トルクを算出するステップと、
前記制振補助トルクが反映されていない段階の前記第２の電動機へのトルク要求値の時間軸方向の変化量を制限するとともに、制限されたトルク要求値と前記制振補助トルクとの和に従って、前記第２のトルク指令値を算出するステップとをさらに含み、
前記トルク要求値は、前記第１および第２の電動機間に連結された所定軸において、当該所定軸に作用する前記モータリングトルクを前記第２の電動機の出力トルクによってキャンセルするためのトルク成分を含む、請求項９記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１５】
前記第２のトルク指令値を設定するステップは、
前記第１のトルク指令値が前記第１のトルクよりも小さいときに、前記制振トルクに対する前記不足分に対応する不足トルクを算出するステップと、
算出された前記不足トルクに基づいて、前記第２の電動機が前記制振トルクの不足分を補助するための制振補助トルクを算出するステップと、
前記内燃機関の始動時に、前記制振補助トルクが反映されていない段階の前記第２の電動機へのトルク要求値と、算出された前記制振補助トルクとの和に基づいて前記第２の電動機の第２のトルク指令値を設定するステップとを含み、
前記トルク要求値は、前記第１および第２の電動機間に連結された所定軸において、当該所定軸に作用する前記モータリングトルクを前記第２の電動機の出力トルクによってキャンセルするためのトルク成分を含む、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両およびその制御方法に関し、より特定的には、ハイブリッド車両でのエンジン始動の際の電動機制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両の一態様として、エンジンと、第１および第２のモータジェネレータ（電動機）とを、３軸式の動力分割機構によって連結した構成が、たとえば、特開２００７−１３１１５３号公報（特許文献１）および特開２００３−２４７４３８号公報（特許文献２）に記載されている。【０００３】
このような構成のハイブリッド車両の駆動系では、動力分割機構を構成する遊星歯車機構のサンギヤ、キャリア、リングギヤに、エンジンのクランクシャフト、第１のモータジェネレータの出力軸、駆動軸がそれぞれ連結される。駆動軸には、第２のモータの出力軸がさらに連結される。そして、エンジンは、第１のモータジェネレータ（ＭＧ１）によるモータリングによってエンジンを始動される。この際に、モータリングに伴って発生するエンジンのトルク脈動を抑制する制振制御が特許文献１に記載されている。【０００４】
特許文献１では、エンジンのクランク角度に基づいて、エンジンのモータリングに伴って生じるトルク脈動を抑制するための制振トルクが設定される。そして、エンジンのモータリングトルクを発生する第１のモータジェネレータ（ＭＧ１）の出力トルクに、この制振トルクを加算することによって、エンジンを始動することが記載されている。【０００５】
また特許文献２には、同様の構成のハイブリッド車両において、エンジンの始動時にギヤ異音の発生を抑制するための制御が記載されている。具体的には、エンジンのトルク脈動に伴ってリングギヤ軸に生じるトルク脈動よりも若干大きな押し当てトルクを加えたトルクを出力して、第１のモータジェネレータ（ＭＧ１）によってエンジンをクランキングすることが記載されている。これにより、駆動軸に対してギヤの噛み合いによってロックするロック機構（代表的には、パーキングロック機構）が作用しているときにエンジンを始動しても、ギヤの当り音が生じるのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３１１５３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４７４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されるように、エンジンのクランク角度に応じた周期的な制振トルクを考慮してエンジンをモータリングして始動することにより、エンジン始動の際の振動が抑制される。一方、特許文献１や特許文献２に記載された構成のハイブリッド車両では、モータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２）の出力トルクは、インバータ等の電力変換器を構成する電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」とも称する）のオンオフ制御によって、制御されるのが一般的である。より具体的には、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）等に従ったフィードバック制御により、モータジェネレータの出力トルクがトルク指令値に合致するように、スイッチング素子のオンオフが制御される。【０００８】
この際に、トルク指令値が急激に変化すると、トルク制御の応答性には一定の限界があることから、トルク指令値に対するトルク制御性が低下する虞、具体的には、出力トルクに過渡的な偏差が発生する虞がある。特に、出力トルクがモータ定格に近い領域で正の偏差（出力トルク＞トルク指令値）が生じると、出力トルクが過大となって、バッテリやパワートレーンの構成機器に過負荷がかかる虞がある。【０００９】
したがって、ハイブリッド車両における実際の電動機制御では、トルク指令値の急激な変化を抑制する構成を設けることが一般的である。たとえば、車両駆動力等から直接的に設定された、モータジェネレータへの要求トルクの変化を、ローパスフィルタ等で時間方向に平滑化することによって、実際のトルク指令値が設定される。【００１０】
しかしながら、このような平滑化を行なうと、特許文献１に記載されたエンジン始動の際の制振トルクについても、クランク角の変化に対応した周期的な変化が鈍されてしまう。この結果、モータリングのための第１のモータジェネレータ（ＭＧ１）によるトルク制御のみでは制振トルクが十分に出力できず、エンジン始動時の振動を十分に抑制できない可能性がある。【００１１】
一方で、エンジン始動の際にはトルク指令値の平滑化を停止することとすれば、モータリングトルクを発生する高トルク領域で、エンジン回転に同期した周期的な制振トルクが加算されることによってトルク指令値の変化が急峻になる。この結果、上述したような過渡的な偏差、特に正方向に出力トルクの偏差が生じた場合に問題が発生する虞がある。【００１２】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、内燃機関、第１のモータジェネレータ、および第２のモータジェネレータが動力分割機構を介して互いに連結されたハイブリッド車両において、各モータジェネレータでの出力トルクの制御性を確保しつつ、エンジン始動の際の振動を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明のある局面では、ハイブリッド車両は、内燃機関と、第１および第２の電動機と、制振トルク算出部と、トルク制御部とを備える。第１の電動機は、内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有し、かつ、内燃機関の始動時にモータリングトルクを出力するように構成される。第２の電動機は、内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有するように構成される。制振トルク算出部は、内燃機関の始動時に、内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて、内燃機関の回転に伴って生じるトルク脈動を抑制するための周期的な制振トルクを設定するように構成される。トルク制御部は、制振トルクのうちの一部のトルクが第１の電動機から出力されるとともに、制振トルクに対する当該一部のトルクによる不足分が第２の電動機からの出力トルクによって補助されるように、第１および第２の電動機の出力トルクを制御する。【００１４】
好ましくは、ハイブリッド車両は、パーキングレンジの選択時に作動するパーキングロック機構をさらに備える。パーキングロック機構は、作動時に、第２の電動機の出力軸から駆動軸を介して駆動輪へ至る動力伝達経路に含まれる回転要素の回転をロックするように構成される。さらに、パーキングロック機構は、回転要素がロックされると、内燃機関の出力軸および第２の電動機の間の動力伝達経路が遮断される位置に配置される。内燃機関および第２の電動機は、それぞれ別個の動力伝達経路を介して、駆動軸に対して機械的に連結される。トルク制御部は、パーキングレンジの非選択時には、制振トルクの不足分を第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、パーキングレンジの選択時には、第２の電動機の出力トルクによる制振トルクの不足分の補助を中止する。【００１５】
また好ましくは、ハイブリッド車両は、第１および第２のインバータと、モータ制御部とをさらに備える。第１のインバータは、第１の電動機を第１のトルク指令値に従って制御する。第２のインバータは、第２の電動機を第２のトルク指令値に従って制御する。モータ制御部は、第１および第２の電動機の動作状態に応じて、第１および第２のインバータのそれぞれによる電動機制御のモードを選択する。モードは、矩形波電圧制御が適用される第１の制御モードおよび、正弦波パルス幅変調制御が適用される第２の制御モードを含む。そして、トルク制御部は、第１のインバータにおいて第１の制御モードが選択されているときには、制振トルクの不足分を第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、第１のインバータにおいて第２の制御モードが選択されているときには、第２の電動機の出力トルクによる制振トルクの不足分の補助を中止する。【００１６】
さらに好ましくは、トルク制御部は、第１のトルク算出部は、第１のインバータにおいて第１の制御モードが選択されているときには、制振トルクに対する一部のトルクの度合いを、第１のインバータにおいて第２の制御モードが選択されているときよりも低くする。【００１７】
好ましくは、トルク制御部は、第１の電動機から出力される制振トルクのうちの一部のトルクと、制振トルクの不足分を補助するために第２の電動機から出力される周期的なトルクとの位相が異なるように、第１および第２の電動機の出力トルクを制御する。【００１８】
あるいは好ましくは、トルク制御部は、モータリングトルクおよび制振トルクの和に従う第１のトルクの時間軸方向の変化を平滑化することによって、第１の電動機の第１のトルク指令値を設定するための第１のトルク算出部を含む。【００１９】
さらに好ましくは、トルク制御部は、制振補助トルク算出部と、トルク変化制限部と、加算部とを含む。制振補助トルク算出部は、制振トルクに対する不足分に対応する不足トルクに基づいて、第２の電動機が制振トルクの不足分を補助するための制振補助トルクを算出するように構成される。トルク変化制限部は、制振補助トルクが反映されていない段階の第２の電動機のトルク指令値の時間軸方向の変化量を制限するように構成される。加算部は、トルク変化制限部の出力と、制振補助トルク算出部によって算出された制振補助トルクとの和に従って、第２の電動機の第２のトルク指令値を算出するように構成される。【００２０】
また好ましくは、トルク制御部は、第１のトルク算出部と、制振補助トルク算出部と、第２のトルク算出部とを含む。第１のトルク算出部は、内燃機関の始動時に、モータリングトルクに対して、制振トルク演算部によって設定された制振トルクのうちの一部のトルクを加算するように、第１の電動機の第１のトルク指令値を設定するように構成される。制振補助トルク算出部は、制振トルクに対する不足分に対応する不足トルクに基づいて、第２の電動機が制振トルクの不足分を補助するための制振補助トルクを算出するように構成される。第２のトルク算出部は、内燃機関の始動時に、制振補助トルク算出部による制振補助トルクを反映して第２の電動機の第２のトルク指令値を設定するように構成される。【００２１】
好ましくは、ハイブリッド車両は、３軸式の動力入出力機構をさらに備える。動力入出力機構は、内燃機関の出力軸、第２の電動機の出力軸および、第１の電動機の出力軸の３軸に機械的に連結され、該３軸のうちのいずれか２軸の回転数が決定されると残余の１軸の回転数が決定されるとともに、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力するように構成される。【００２２】
この発明の他の局面では、ハイブリッド車両の制御方法であってハイブリッド車両は、内燃機関と、第１および第２の電動機と、制振トルク算出部と、トルク制御部とを備える。第１の電動機は、内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有し、かつ、内燃機関の始動時にモータリングトルクを出力するように構成される。第２の電動機は、内燃機関の出力軸との間に動力伝達経路を有するように構成される。制御方法は、内燃機関の始動時に、内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて、内燃機関の回転に伴って生じるトルク脈動を抑制するための周期的な制振トルクを設定するステップと、内燃機関の始動時に、制振トルクのうちの一部のトルクが第１の電動機から出力されるとともに、制振トルクに対する一部のトルクによる不足分が第２の電動機からの出力トルクによって補助されるように、第１および第２の電動機の出力トルクを制御するステップとを備える。【００２３】
好ましくは、ハイブリッド車両は、パーキングレンジの選択時に作動するパーキングロック機構をさらに備える。パーキングロック機構は、作動時に、第２の電動機の出力軸から駆動軸を介して駆動輪へ至る動力伝達経路に含まれる回転要素の回転をロックするように構成される。さらに、パーキングロック機構は、回転要素がロックされると、内燃機関の出力軸および第２の電動機の間の動力伝達経路が遮断される位置に配置される。制御方法は、内燃機関の始動時に、パーキングレンジの非選択時には、制振トルクの不足分を第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、パーキングレンジの選択時には、第２の電動機の出力トルクによる制振トルクの不足分の補助を中止するステップをさらに備える。【００２４】
また好ましくは、ハイブリッド車両は、第１および第２のインバータと、モータ制御部とをさらに備える。第１のインバータは、第１の電動機を第１のトルク指令値に従って制御する。第２のインバータは、第２の電動機を第２のトルク指令値に従って制御する。モータ制御部は、第１および第２の電動機の動作状態に応じて、第１および第２のインバータのそれぞれによる電動機制御のモードを選択する。モードは、矩形波電圧制御が適用される第１の制御モードおよび、正弦波パルス幅変調制御が適用される第２の制御モードを含む。そして、制御方法は、第１のインバータにおいて第１の制御モードが選択されているときには、制振トルクの不足分を第２の電動機の出力トルクによって補助する一方で、第１のインバータにおいて第２の制御モードが選択されているときには、第２の電動機の出力トルクによる制振トルクの不足分の補助を中止するステップをさらに備える。【００２５】
さらに好ましくは、制御するステップは、第１のインバータにおいて第１の制御モードが選択されているときには、制振トルクに対する一部のトルクの度合いを、第１のインバータにおいて第２の制御モードが選択されているときよりも低くする。【００２６】
あるいは好ましくは、制御するステップは、第１の電動機から出力される一部のトルクと、制振トルクの不足分を補助するために第２の電動機から出力される周期的なトルクとの位相が異なるように、第１および第２の電動機の出力トルクを制御するステップを含む。【００２７】
また好ましくは、制御するステップは、モータリングトルクおよび制振トルクの和に従う第１のトルクの時間軸方向の変化を平滑化することによって、第１の電動機の第１のトルク指令値を設定するするステップを含む。【００２８】
さらに好ましくは、制御するステップは、制振トルクに対する不足分に対応する不足トルク算出するステップと、算出された不足トルクに基づいて、第２の電動機が制振トルクの不足分を補助するための制振補助トルクを算出するステップと、制振補助トルクが反映されていない段階の第２の電動機のトルク指令値の時間軸方向の変化量を制限するとともに、制限されたトルク指令値と制振補助トルクとの和に従って、第２のトルク指令値を算出するステップとをさらに含む。【００２９】
また好ましくは、制御するステップは、モータリングトルクに対して、制振トルクのうちの一部のトルクを加算するように、第１の電動機の第１のトルク指令値を設定するステップと、制振トルクに対する一部のトルクの不足分に対応する不足トルクを算出するステップと、算出された不足トルクに基づいて、第２の電動機による制振補助トルクを算出するステップと、内燃機関の始動時に、制振補助トルクを反映して第２の電動機の第２のトルク指令値を設定するステップとを含む。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、内燃機関、第１のモータジェネレータ、および第２のモータジェネレータが動力分割機構を介して互いに連結されたハイブリッド車両において、各モータジェネレータでの出力トルクの制御性を確保しつつ、エンジン始動の際の振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の概略構成を示す構成図である。
【図２】動力分割機構に連結された、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジンの回転数の関係を示す共線図である。
【図３】エンジン始動の際のモータリングトルクの設定例を示す波形図である。
【図４】クランク角度に応じたモータリングの際の制振トルクの設定例を示す波形図である。
【図５】エンジン始動時におけるモータジェネレータのトルク指令値の設定を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時のモータジェネレータのトルク指令値の設定を説明する機能ブロック図である。
【図７】トルク変化制限部によるローパスフィルタ機能の例を説明する波形図である。
【図８】実施の形態１によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時のモータジェネレータのトルク指令値の設定を実現するための制御処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１のハイブリッド車両におけるエンジン始動時の制振制御に従うモータジェネレータのトルク指令値の設定例が示される。
【図１０】本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の概略構成を示す構成図である。
【図１１】実施の形態２によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時の制振制御とレンジ選択との関係を説明する図表である。
【図１２】実施の形態２によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時のモータジェネレータのトルク指令値の設定を実現するための制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】モータジェネレータの制御モードの選択を説明する概念図である。
【図１４】モータジェネレータの動作状態と制御モード選択との関係を概略的に示す概念図である。
【図１５】実施の形態３によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時の制振制御とモータジェネレータの制御モードとの関係を説明する図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００３３】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の概略構成を示す構成図である。
【００３４】
図１を参照して、実施の形態１によるハイブリッド車両２０は、エンジン２２と、エンジン２２の「出力軸」としてのクランクシャフト２６と、トーショナルダンパ２８と、３軸式の動力分割機構３０とを備える。クランクシャフト２６は、トーショナルダンパ２８を介して、動力分割機構３０に連結される。
【００３５】
ハイブリッド車両２０は、さらに、動力分割機構３０に連結されたモータジェネレータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分割機構３０に連結されたモータジェネレータＭＧ２と、ハイブリッド車両２０の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」とも称する）７０とを備える。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、「第１の電動機」および「第２の電動機」にそれぞれ対応する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、正トルクおよび負トルクの両方を出力可能であり、電動機として駆動できるとともに発電機としても駆動することができる。また、動力分割機構３０は、「３軸式動力入出力機構」に対応する。サンギヤ軸３１ａは、「３軸式動力入出力機構」における「回転軸」に対応する。
【００３６】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する「内燃機関」である。エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」とも称する）２４は、クランク角センサ２３からのクランクシャフト２６のクランク角度ＣＡ等、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力される。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からエンジン２２の制御指令を受ける。エンジンＥＣＵ２４は、各種センサからの信号に基づくエンジン２２の運転状態に基づいて、ＨＶＥＣＵ７０からの制御指令に従ってエンジン２２が作動するように、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量制御などのをエンジン制御を実行する。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じて、エンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。
【００３７】
動力分割機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合するとともにリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、キャリア３４とを含む。キャリア３４は、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するように構成される。動力分割機構３０は、サンギヤ３１、リングギヤ３２、およびキャリア３４を回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。
【００３８】
キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が連結され、サンギヤ３１には、サンギヤ軸３１ａを介してモータジェネレータＭＧ１の出力軸が連結される。「駆動軸」としてのリングギヤ軸３２ａは、リングギヤ３２の回転に伴って回転する。リングギヤ軸３２ａには、変速機６０を介してモータジェネレータＭＧ２の出力軸が連結される。以下では、リングギヤ軸３２ａを、駆動軸３２ａとも称する。
【００３９】
駆動軸３２ａは、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に連結されている。したがって、動力分割機構３０によりリングギヤ３２、すなわち、駆動軸３２ａに出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００４０】
モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、キャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力が、サンギヤ３１側およびリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配される。一方、モータジェネレータＭＧ１が電動機として機能するときには、キャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力と、サンギヤ３１から入力されるモータジェネレータＭＧ１からの動力とが統合されて、リングギヤ３２に出力される。
【００４１】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、代表的には、三相の永久磁石型同期電動機により構成される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、コンバータ４０およびインバータ４１，４２を介して，バッテリ５０との間で電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２の各々は、複数個のスイッチング素子を有する一般的な三相インバータによって構成される。
【００４２】
コンバータ４０は、電力ライン５４の電圧ＶＨと、バッテリ５０の電圧Ｖｂとの間で、双方向の直流電圧変換を実行する。コンバータ４０は、たとえば、電流双方向型の昇圧チョッパ回路によって構成される。そして、昇圧チョッパ回路のスイッチング素子（図示せず）のデューティは、電力ライン５４の電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨｒに合致するように制御される。インバータ４１，４２は、直流電圧ＶＨをスイッチング素子のオンオフによりスイッチングしたパルス状電圧の集合で構成された擬似交流電圧を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ印加する。
【００４３】
コンバータ４０とインバータ４１，４２とを電気的に接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成される。このため、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができる。したがって、バッテリ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。
【００４４】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」とも称する）４５により駆動制御される。モータＥＣＵ４５には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号が入力される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが、モータＥＣＵ４５へ入力される。
【００４５】
モータＥＣＵ４５は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの動作指令に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。具体的には、モータＥＣＵ４５は、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の出力トルクが、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１およびＴｑｃｏｍ２に合致するように、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号を出力する。たとえば、モータＥＣＵ４５は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２に従って設定される電流指令値と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の電流検出値との偏差に基づいて、インバータ４１，４２の出力電圧指令（交流電圧）を演算する。そして、インバータ４１，４２のスイッチング制御信号は、たとえばパルス幅変調制御に従って、インバータ４１，４２が出力する擬似交流電圧が、それぞれの出力電圧指令に近づくように生成される。さらに、モータＥＣＵ４５は、必要に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。
【００４６】
変速機６０は、モータジェネレータＭＧ２の出力軸４８と駆動軸３２ａとの間に所定の減速比を与えるように構成される。変速機６０は、代表的には、遊星歯車機構により構成される。変速機６０は、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合するとともにリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７とを含む。プラネタリキャリアは、ケース６１に固定されるので、複数のピニオンギヤ６７は、公転することなく、自転のみを行なう。すなわち、サンギヤ６５およびリングギヤ６６の回転数の比（減速比）が固定される。
【００４７】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」とも称する）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号が入力される。たとえば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、図示しない電流センサからのバッテリ５０の充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが、バッテリＥＣＵ５２に入力される。バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じて、バッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ：State  of  Charge）も演算している。
【００４８】
ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成される。ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）７２と、処理プログラムやマップ等を記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを含む。ＨＶＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。
【００４９】
また、ＨＶＥＣＵ７０は、上述のように、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２と、通信ポートを介して接続されている。これにより、ＨＶＥＣＵ７０は、他のＥＣＵとの間で各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２についても、ＨＶＥＣＵ７０と同様に、マイクロプロセッサによって構成できる。また、図１では、ＨＶＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２を別個のＥＣＵとして記載したが、これらの機能の一部または全部を統合したＥＣＵを配置することも可能である。あるいは、図示された各ＥＣＵの機能をさらに分割するように、ＥＣＵを配置してもよい。
【００５０】
このように構成された実施の形態１によるハイブリッド車両２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて、駆動軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算する。この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが、以下の運転モードのいずれかに従って制御される。
【００５１】
ＥＶ（Electric  Vehicle）運転モードでは、エンジン２２の運転を停止するとともに、モータジェネレータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を、駆動軸３２ａに出力するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。
【００５２】
ＨＶ（Hybrid  Vehicle）運転モードでは、エンジン２２が作動されて、エンジン２２からの動力と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２からの動力とによって、ハイブリッド車両２０が走行する。たとえば、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるように、エンジン２２は運転制御される。さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクは、バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分割機構３０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とによりトルク変換されることによって、要求動力が駆動軸３２ａに出力されるように制御される。
【００５３】
あるいは、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御するとともに、エンジン２２から出力される動力のすべてが動力分割機構３０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２ａに出力されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。
【００５４】
図２は、動力分割機構に連結された、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジンの回転数の関係を示す共線図である。
【００５５】
図２を参照して、サンギヤ３１に連結されたモータジェネレータＭＧ１の回転数、キャリア３４に連結されたエンジンの回転数、およびリングギヤ３２の回転数は、図２に示す共線図によって結ばれる。このように、動力分割機構３０は、モータジェネレータＭＧ１の出力軸（サンギヤ３１）、クランクシャフト２６（キャリア３４）および駆動軸３２ａ（リングギヤ３２）のうちのいずれか２軸の回転数が決定されると、残余の１軸の回転数が決定され、かつ、３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力するように構成される。
【００５６】
図２の共線図２００は、エンジン停止による走行時を示している。このとき、リングギヤ３２（駆動軸３２ａ）の回転数と、サンギヤ３１（モータジェネレータＭＧ１）の回転数との比は、動力分割機構３０のギヤ比ρである。また、リングギヤ３２（駆動軸３２ａ）の回転数と、サンギヤ６５に連結されたモータジェネレータＭＧ２の回転数との比は、変速機６０によるギヤ比Ｇｒである。
【００５７】
このように共線図２００の状態では、エンジン回転数がゼロである一方で、モータジェネレータＭＧ１が負方向に回転し、モータジェネレータＭＧ２が正方向に回転することよって、駆動軸３２ａが正方向に回転してハイブリッド車両２０が走行している。
【００５８】
この状態から共線図２１０への移行によって、エンジン２２が始動される。この際には、モータジェネレータＭＧ１がモータリングトルクＴｍを出力することによって、エンジン２２の回転数が上昇される。さらに、モータジェネレータＭＧ１によるモータリングとともに、エンジン始動のための燃料噴射制御や点火時期制御が行なわれることによって、エンジン２２が円滑に始動される。
【００５９】
この際に、モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１によるモータリングによってリングギヤ３２に作用するトルクをキャンセルするためのトルクＴｍ′を出力する。
【００６０】
エンジン始動時のモータリングトルクの設定について、図３を用いて説明する。モータリングトルクＴｍは、エンジン２２を始動する際にモータジェネレータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングする際のトルクである。
【００６１】
図３を参照して、モータリングトルクＴｍは、エンジン回転数Ｎｅと、始動開始時からの経過時間と、モータリングトルクＴｍとの関係を予め求めたモータリングトルク設定用マップに従って設定される。モータリングトルク設定用マップは、ＲＯＭ７４に予め記憶される。たとえば、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２を始動する際には、エンジン回転数Ｎｅと始動開始時からの経過時間とが与えられると、モータリングトルク設定用マップから対応するモータリングトルクＴｍを導出して設定する。
【００６２】
図３に示された、モータリングトルク設定用マップの一例によれば、エンジン２２の始動指示がなされた時刻ｔ１１の直後から、レート処理を用いて迅速に比較的大きなトルクがモータリングトルクＴｍに設定される。これにより、エンジン回転数Ｎｅを迅速に増加させることができる。
【００６３】
エンジン回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過した、あるいは、共振回転数帯を通過するのに必要な時間が経過した時刻ｔ１２になると、モータリングトルクＴｍは低下される。これにより、電力消費や駆動軸３２ａにおける反力の低下が図られる。なお、低下後のモータリングトルクＴｍは、エンジン２２を安定して点火開始回転数Ｎｆｉｒｅより高くモータリングすることができるトルクに設定される。ここで、点火開始回転数Ｎｆｉｒｅは、実施例では共振回転数帯より余裕をもって大きな回転数（たとえば１０００〜１２００ｒｐｍなど）に設定されている。
【００６４】
さらに、エンジン回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至った時刻ｔ１３からは、一定のレートにより、モータリングトルクＴｍをゼロまで低下させる。そして、エンジン２２の完爆が判定された時刻ｔ１４以降では、モータリングトルクＴｍの出力は完全に停止される。
【００６５】
このように、エンジン２２の始動指示がなされた直後に、大きなモータリングトルクＴｍに設定してエンジン２２をモータリングすることによって、エンジン回転数Ｎｅが迅速に点火開始回転数Ｎｆｉｒｅよりも高くなるように、エンジン２２を始動することができる。
【００６６】
特許文献１にも記載されるように、エンジン２２の始動時には、クランク角度ＣＡに応じてトルク脈動が発生することが知られている。したがって、本実施の形態によるハイブリッド車両２０においても、エンジン２２の始動時には、特許文献１と同様の制振トルクＴｖを設定する。図４には、制振トルクＴｖの設定例が示される。
【００６７】
図４を参照して、制振トルクＴｖは、トーショナルダンパ２８の捩れ量を一定にするためにクランクシャフト２６に印加されるべき、クランク角度ＣＡに応じた周期的なトルクである。制振トルクＴｖは、エンジン２２をモータリングする際に生じるトルク脈動とクランク角度ＣＡとの関係を実験などにより求めることにより、トルク脈動を抑制するための逆位相のトルクとして予め設定することができる。
【００６８】
すなわち、図４に示された、クランク角度ＣＡと必要な制振トルクＴｖとの関係は、制振トルク設定用マップとして、予めＲＯＭ７４に記憶される。そして、モータリングの際には、クランク角度ＣＡが与えられると、制振トルク設定用マップから対応する制振トルクＴｖを導出して設定することができる。すなわち、図４は、制振トルク設定用マップの一例に相当する。なお、特許文献１に記載される手法に基づいて、モータリングの際のクランク角度ＣＡは、回転位置検出センサ４３，４４によって検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角を用いて演算によって求めることができる点について、確認的に記載する。
【００６９】
このように、エンジン２２の始動時には、クランクシャフト２６に対して、モータリングトルクＴｍ（図３）に加えて、制振トルクＴｖ（図４）を印加することによって、エンジン２２の振動を抑制することができる。
【００７０】
図５は、エンジン始動時における、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値の設定を示すグラフである。上述のように、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２２の始動時に、モータリングトルクを発生する役割を有する。
【００７１】
図５を参照して、エンジン２２の始動時には、モータジェネレータＭＧ１のベーストルクＴｍｇ１として、図３に示したモータリングトルクＴｍが要求される。さらに、ベーストルクＴｍｇ１に、エンジン２２の振動を抑制するための制振トルクＴｖを加算したトルクＴ１（Ｔ１＝Ｔｍ＋Ｔｖ）が、モータジェネレータＭＧ１への基本的なトルク指令値となる。図５には、時刻ｔａ以降におけるトルクＴ１が示される。
【００７２】
しかしながら、モータジェネレータＭＧ１へのトルク指令値の時間軸方向の変化が急峻であると、モータジェネレータＭＧ１のトルク制御がこれに追従できなくなって、トルク制御性が低下する虞がある。このため、基本的なトルク指令値をローパスフィルタ等に通過することによって、変化を制限するように実際のトルク指令値を設定することが行なわれている。これにより、トルク指令値に対するトルク制御性が低下することによって、より特定的には、トルク指令値に対する出力トルクに過渡的な偏差が大きくなることによって、バッテリやパワートレーンの構成機器に過負荷がかかることが防止される。
【００７３】
たとえば、図５に示されるように、基本的なトルク指令値Ｔ１（Ｔ１＝Ｔｍ＋Ｔｖ）をローパスフィルタに通過することによって、時間軸方向の変化が平滑化されたトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１が得られることになる。このように、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１では、制振トルクＴｖの周期的な成分が鈍される。
【００７４】
この結果、エンジン２２の振動抑制のための周期的な制振トルクＴｖの全部が実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１にされることはなく、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１には、制振トルクＴｖに相当する周期的なトルク成分のうちの一部トルクのみが反映されている。すなわち、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１には、制振トルクＴｖに対する不足トルクが生じていることが理解される。
【００７５】
図６は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値の設定を説明する機能ブロック図である。図６に示した各機能ブロックは、ＨＶＥＣＵ７０および／またはモータＥＣＵ４５による、所定プログラムの実行（ソフトウェア処理）あるいは、ＥＣＵ内に構築された電子回路の動作（ハードウェア処理）によって実現することができる。
【００７６】
図６を参照して、モータジェネレータＭＧ１のベーストルクＴｍｇ１は、図３に示したモータリングトルクＴｍを含む。エンジン始動時においては、ベーストルクＴｍｇ１は、概略的にはモータリングトルクＴｍに相当する。
【００７７】
制振トルク算出部１１０は、エンジン始動時に制振制御を指示するためのフラグＦＶＬがオンされたときに、クランクシャフト２６の回転角度（クランク角度ＣＡ）に基づいて、制振トルクＴｖを算出する。たとえば、特許文献１と同様に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角を用いて演算されたクランク角度ＣＡに基づいて、図４に示したマップの参照により、制振トルクＴｖは算出される。フラグＦＶＬがオフされている場合には、制振トルク算出部１１０は、制振トルクＴｖ＝０に固定する。
【００７８】
トルク制御部１００は、エンジン始動時に制振トルクＴｖが算出されると、制振トルクＴｖがモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって確保されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクを制御する。具体的には、算出された制振トルクＴｖを反映して、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令Ｔｑｃｏｍ１およびモータジェネレータＭＧ２のトルク指令Ｔｑｃｏｍ２を設定する。
【００７９】
トルク制御部１００は、加算部１２０と、トルク変化制限部１３０と、不足トルク算出部１４０と、制振補助トルク算出部１５０と、トルク変化制限部１６０と、加算部１７０とを含む。
【００８０】
加算部１２０は、ベーストルクＴｍｇ１と制振トルクＴｖとを加算することによって、基本的なトルク指令値Ｔ１を算出する。
【００８１】
トルク変化制限部１３０は、基本的なトルク指令値Ｔ１に対して、時間軸方向のトルク変化量を抑制するように、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１を生成する。トルク変化制限部１３０は、代表的にはローパスフィルタにより構成される。図７は、トルク変化制限部１３０によるローパスフィルタ機能の一例を示す波形図である。
【００８２】
図７には、基本的なトルク指令値Ｔ１が、時刻ｔｂまでの間一定のレートで上昇し、時刻ｔｂ〜ｔｄの間維持された後、時刻ｔｄから下降し、時刻ｔｅからはレートが緩やかになってさらに下降する例が示されている。
【００８３】
トルク指令値Ｔ１の上昇に対しては、トルク指令値Ｔ１を入力とするローパスフィルタの出力に従って、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１が設定される。すなわち、時間軸上におけるトルク指令値Ｔ１の変化は、ローパスフィルタの時定数に従って、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１に反映される。この結果、基本的なトルク指令値Ｔ１の上昇が完了するタイミング（時刻ｔｂ）から、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１が基本的なトルク指令値Ｔ１と一致するタイミング（時刻ｔｃ）までの間には、タイムラグが発生する。このように、トルク指令値の上昇方向の急激な変化を抑制することによって、トルク指令値に対する偏差が発生して、モータジェネレータＭＧ１から過大なトルクが出力されるリスクが軽減される。
【００８４】
一方、トルク指令値Ｔ１の低下に対しては、トルク制御応答性を考慮した、所定の上限レートを限度として、トルク指令値Ｔ１がトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１に反映される。たとえば、時刻ｔｄ〜ｔｅでのトルク指令値Ｔ１の低下レートが当該上限レートを上回るため、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１の低下は、トルク指令値Ｔ１の低下よりも抑制される。一方で、時刻ｔｅ以降では、トルク指令値Ｔ１の低下レートが制限レートよりも小さいので、最終的にはＴｑｃｏｍ１＝Ｔ１となっている。
【００８５】
再び図６を参照して、不足トルク算出部１４０は、基本的なトルク指令値Ｔ１および実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１との差分から、不足トルクΔＴ１を算出する。図５から理解されるように、この不足トルクΔＴ１は、主に、制振トルクＴｖの周期的な変化に対する不足分を含む。なぜなら、モータリングトルクＴｍの変化に対して、制振トルクＴｖの変化の方が急峻だからである。
【００８６】
このように、トルク変化制限部１３０では、トルク指令値の変化を制限するために、制振トルク算出部１１０によって算出された制振トルクＴｖの一部のみが反映されるように、実際のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１が設定される。また、トルク変化制限部１３０では、ローパスフィルタ以外の手法によって、トルク指令値の変化を制限してもよい。
【００８７】
なお、不足トルク算出部１４０は、トルク変化制限部１３０の特性を考慮した演算式等を予め作成することによって、制振トルクＴｖに基づいて不足トルクΔＴ１を算出するように構成されてもよい。この際には、モータジェネレータＭＧ１によるトルク制御における制限や特性を、フィードフォワードによって反映して、不足トルクΔＴ１を算出することも可能である。
【００８８】
制振補助トルク算出部１５０は、フラグＦＶＬ♯がオンされているときに、不足トルクΔＴ１に基づいて、制振補助トルクΔＴ２を算出する。フラグＦＶＬ♯は、制振トルク発生時（フラグＦＶＬ）のオン時であって、モータジェネレータＭＧ２を用いて制振トルクを補助することが可能な車両状態であるときにオンされる。実施の形態１では、フラグＦＶＬ♯は、フラグＦＶＬと共通にオン／オフされるものとする。一方、フラグＦＬＶ♯のオフ時には、制振補助トルク算出部１５０は、制振補助トルクΔＴ２＝０に固定する。
【００８９】
制振補助トルク算出部１５０は、代表的には、比例制御要素として作用する。すなわち、ΔＴ２＝ｋｐ・ΔＴ１の演算によって、制振補助トルクΔＴ２は算出される。比例ゲインｋｐは、動力分割機構３０におけるギヤ比ρおよび変速機６０のギヤ比Ｇｒに従って、たとえば、ｋ＝（１／ρ）・（１／Ｇｒ）に設定される。
【００９０】
トルク変化制限部１６０に入力されるモータジェネレータＭＧ２のベーストルクＴｍｇ２は、車両走行のためのモータジェネレータＭＧ２への要求トルクＴｒと、リングギヤ３２に作用するモータリングトルクＴｍをキャンセルするためのトルクＴｍ′との和で示される。すなわち、Ｔｍｇ２＝（Ｔｒ＋ＴＭ′）／Ｇｒで示される。なお、動力分割機構３０のギヤ比より、Ｔｍ′＝Ｔｍ／ρの関係が成立する。
【００９１】
トルク変化制限部１６０は、トルク変化制限部１３０と同様に構成されて、ベーストルクＴｍｇ２を時間軸方向に平滑化する。すなわち、トルク変化制限部１６０は、ベーストルクＴｍｇ２に対して、時間変化に対するトルク変化量を制限するように作用する。
【００９２】
加算部１７０は、トルク変化制限部１６０を通過したベーストルクＴｍｇ２と、制振補助トルク算出部１５０によって算出された制振補助トルクΔＴ２との和に従って、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２を生成する。
【００９３】
制振補助トルクΔＴ２は、制振トルクＴｖのうちの、モータジェネレータＭＧ１で反映されなかった一部分であるので、その時間的な変化はそれほど急峻ではない。したがって、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ２に対して、制振補助トルクΔＴは、トルク変化制限部１６０を通過させることなく反映することができる。これにより、要求トルクＴｒの変化に対しては、トルク変化制限部１６０によってトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２が急激に変動しないように抑制した上で、エンジン始動時には、モータジェネレータＭＧ１での制振トルクＴｖの不足分を補償することができる。
【００９４】
このようにして、トルク制御部１００は、制振トルクＴｖのうちの一部のトルクがモータジェネレータＭＧ１から出力されるとともに、制振トルクＴｖに対する不足分（不足トルクΔＴ１）が、モータジェネレータＭＧ２からの出力トルク（制振補助トルクΔＴ）によって補助されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクを制御する。
【００９５】
図６の構成において、トルク変化制限部１３０は「第１のトルク算出部」に対応し、トルク変化制限部１６０および加算部１７０は「第２のトルク算出部」に対応する。
【００９６】
図８は、図６に示した機能ブロック図によるエンジン始動時のモータジェネレータのトルク指令値の設定を実現するための制御処理手順を示すフローチャートである。
【００９７】
図８に示す制御処理は、上述のように、ＨＶＥＣＵ７０およびモータＥＣＵ４５のいずれによっても実行可能であり、あるいは両ＥＣＵによって機能を分担して実行してもよい。したがって、図８の説明では、ＨＶＥＣＵ７０およびモータＥＣＵ４５を包括して単にＥＣＵと称することとする。図８のフローチャートに示す制御処理は、所定周期毎に実行される。
【００９８】
図８を参照して、ＥＣＵは、ステップＳ１００では、エンジン２２の始動に伴う制振制御中であるかを判定する。ステップＳ１００による判定は、図６に示したフラグＦＶＬに基づいて実行できる。ＥＣＵは、制振制御中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１１０に処理を進めて、クランク角度ＣＡに応じた、モータジェネレータＭＧ１の制振トルクＴｖを算出する。すなわち、ステップＳ１１０による処理は、図６の制振トルク算出部１１０の機能に対応する。
【００９９】
ＥＣＵは、ステップＳ１２０では、ベーストルクＴｍｇ１に制振トルクＴｖを加算した基本的なトルク指令値Ｔ１に対して、トルク変化を制限した上で、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１を設定する。この結果、ステップＳ１１０による制振トルクＴｖの一部のみが、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１に反映される。すなわち、ステップＳ１２０による処理は、図６の加算部１２０およびトルク変化制限部１３０の機能に対応する。
【０１００】
さらに、ＥＣＵは、ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０でのトルク変化制限に起因する、モータジェネレータＭＧ１での制振トルクＴｖに対する不足トルクΔＴ１を算出する。すなわち、ステップＳ１３０の処理は、図６の不足トルク算出部１４０の機能に対応する。
【０１０１】
ＥＣＵは、ステップＳ１４０では、不足トルクΔＴ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ２によって出力する制振補助トルクΔＴ２を算出する。すなわち、ステップＳ１４０の機能は、図６の制振補助トルク算出部１５０の機能に対応する。さらに、ＥＣＵ１５０は、ステップＳ１５０では、制振補助トルクΔＴ２の加算を伴って、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ２を設定する。すなわち、ステップＳ１５０による処理は、図６のトルク変化制限部１６０および加算部１７０の機能に対応する。
【０１０２】
そして、ＥＣＵは、ステップＳ１６０では、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２に従って、インバータ４１，４２のスイッチングを制御する。具体的には、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２を基準とした、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクのフィードバック制御が実行される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のフィードバック制御については、パルス幅変調制御や矩形波電圧制御等の周知の制御手法を適用することが可能であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
制振制御中でない場合（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、ステップＳ１１０〜１５０の処理がスキップされるので、制振トルクが反映されないトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２に従って、ステップＳ１６０によりインバータ４１，４２が制御される。
【０１０４】
なお、図６および図８に示した制振制御については、クランク角度ＣＡの変化に追従した素早い制御応答が要求される。したがって、ベーストルクＴｍｇ１，Ｔｍｇ２の設定までをＨＶＥＣＵ７０で実行するとともに、周期的なトルクの加算に係る部分の制御処理については、モータＥＣＵ４５で実行することが好ましい。
【０１０５】
図９には、実施の形態１のハイブリッド車両におけるエンジン始動時の制振制御によるモータジェネレータのトルク指令値の設定例が示される。
【０１０６】
図９を参照して、エンジン２２のクランク角度ＣＡに基づいて算出される制振トルクＴｖに対して、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１に反映される、周期的なトルク成分Ｔｖ♯は、制振トルクＴｖのうちの一部のトルクに抑えられる。上述のように、ＴｖとＴｖ♯との差は、主にトルク変化制限部１３０でのローパスフィルタ処理によって生じる。
【０１０７】
制振トルクＴｖとトルクＴｖ♯との差分から、不足トルクΔＴ１が算出される。たとえば、不足トルクΔＴ１は、図６で説明したように、トルク変化制限部（ローパスフィルタ）１３０の入力および出力の差分によって求めることができる。
【０１０８】
さらに、不足トルクΔＴ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２に反映される、制振補助トルクΔＴ２が算出される。上述のように、制振補助トルクΔＴ２は、ギヤ比ρ，Ｇｒを考慮した比例演算によって設定することができる。モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２は、ベーストルクＴｍｇ２に制振補助トルクΔＴ２を加算して設定される。
【０１０９】
この結果、実施の形態１によるハイブリッド車両では、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２に従ったトルク制御によって、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の出力トルクの和によって、エンジン２２のモータリングトルクＴｍおよび制振トルクＴｖが確保される。特に、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２は、トルク変化制限部１３０，１６０によって急峻な変動が抑制されているので、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制御性を確保しつつ、エンジン始動時のトルク脈動を抑制するための制振トルクＴｖを発生させる制振制御を実現できる。この結果、エンジンの振動を抑制したエンジン始動が安定的に可能となる。
【０１１０】
なお、図１から理解されるとおり、モータジェネレータＭＧ１からクランクシャフト２６へのトルク伝達経路と、モータジェネレータＭＧ２からクランクシャフト２６へのトルクが伝達経路とは、経路長および構成要素が異なっている。このため、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれが、トーショナルダンパ２８の捩れ量に作用する伝達関数も異なってくる。
【０１１１】
したがって、モータジェネレータＭＧ２から出力される、制振トルクＴｖの不足分（不足トルクΔＴ１）を補助するための周期的なトルク（すなわち、制振補助トルクΔＴ２）は、モータジェネレータＭＧ１から出力される制振トルク（Ｔｖ−Ｔ１）に対して位相差を有することが好ましい。
【０１１２】
このような位相差を設けることにより、クランク角度ＣＡの変化に応じたトーショナルダンパ２８の捩れ量の変動をより効果的に抑制できるので、エンジン２２の始動時における振動の抑制効果を高めることができる。なお、必要な位相差は、実機実験によって予め求めることが可能である。
【０１１３】
具体的には、図９に示されるように、不足トルクΔＴ１に対して位相差θｖを有するように制振補助トルクΔＴ２を算出することによって、上記の位相差を設けることができる。たとえば、制振補助トルク算出部１５０（あるいは、ステップＳ１４０）において、比例演算に加えて、位相進み補償（あるいは位相遅れ補償）を行なうような伝達関数によって、不足トルクΔＴ１から制振補助トルクΔＴ２を算出することにより、位相差θｖを設けることができる。一般的には、経路長の差に伴い、モータジェネレータＭＧ２から出力される制振補助トルクΔＴ２の位相を、不足トルクΔＴ１よりも進めることが好ましい。
【０１１４】
［実施の形態２］
実施の形態１では、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の両方を用いた、エンジン始動時の制振制御を説明した。実施の形態２では、パーキングレンジ（以下、「Ｐレンジ」）とも称する）で作動するパーキングロックの作動に応じた制振制御の切換えについて説明する。
【０１１５】
なお、以降の実施の形態でも、発明の主要部分は実施の形態１と同様である。したがって、実施の形態２以降では実施の形態１と異なる部分を重点的に説明することとし、実施の形態１と共通する部分についてはその説明を原則的には繰返さないものとする。
【０１１６】
図１０は、本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の概略構成を示す構成図である。
【０１１７】
図１０を参照して、実施の形態２によるハイブリッド車両２０は、図１に記載された実施の形態１によるハイブリッド車両２０と比較して、パーキングロック機構ＰＬの配置が記載されている点で異なる。ハイブリッド車両２０のその他の部分の構成は、図１と同様である。
【０１１８】
パーキングロック機構ＰＬは、モータジェネレータＭＧ２の出力軸４８から駆動軸３２ａを介して駆動輪３９ａ，３９ｂへ至る動力伝達経路に含まれる回転要素に対して設けられる。図１０の例では、パーキングロック機構ＰＬは、リングギヤ軸（駆動軸）３２ａに設けられた駆動ギヤ３９に対して設けられる。
【０１１９】
パーキングロック機構ＰＬは、作動時には駆動ギヤ３９の回転をロックする一方で、非作動時には当該ロックを解除するように構成される。パーキングロック機構ＰＬは、運転者によるＰレンジの選択時に作動する一方で、Ｐレンジの非選択時には非作動とされる。  
【０１２０】
実施の形態２によるハイブリッド車両の構成では、パーキングロック機構ＰＬが作動すると、駆動軸３２ａの回転がロックされるため、駆動輪３９ａ，３９ｂの回転も抑制されている。これにより、Ｐレンジの選択時にハイブリッド車両２０の移動を防止することができる。
【０１２１】
一方、駆動軸３２ａは、モータジェネレータＭＧ２から動力分割機構３０を経由したクランクシャフト２６へのトルク伝達経路の一部を構成している。したがって、パーキングロック機構ＰＬが作動して駆動ギヤ３９の回転がロックされると、モータジェネレータＭＧ２およびクランクシャフト２６の間の動力伝達経路が遮断される。
【０１２２】
このため、実施の形態２によるハイブリッド車両では、Ｐレンジの選択時、すなわち、パーキングロック機構ＰＬの作動時には、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクをクランクシャフト２６へ印加することができない。この結果、モータジェネレータＭＧ２が制振補助トルクΔＴ２を出力しても、エンジン２２の振動を抑制することができない。
【０１２３】
図１１は、実施の形態２によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時の制振制御とレンジ選択との関係を説明する図表である。
【０１２４】
図１１を参照して、パーキングロック機構ＰＬが作動するＰレンジの選択時には、エンジン始動時に、モータジェネレータＭＧ２を不使用として、モータジェネレータＭＧ１のみで制振制御が実行される。この場合には、図６のフラグＦＬＶ♯をオフにすることによって、制振補助トルクΔＴ２を加算することなく、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２が設定される。
【０１２５】
一方で、Ｐレンジの非選択時（たとえば、ドライブレンジ（Ｄレンジ）やニュートラルレンジ（Ｎレンジ）の選択時）、すなわち、パーキングロック機構ＰＬの非作動時には、エンジン始動時に、実施の形態１で説明したモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の両方を使用した制振制御が実行される。すなわち、モータジェネレータＭＧ１が制振トルクＴｖの一部を出力するとともに、不足トルクΔＴ１を補償するための制振補助トルクΔＴ２が、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２に加算される。
【０１２６】
この結果、実施の形態２によるハイブリッド車両では、Ｐレンジの非選択時には、制振トルクＴｖの不足分（不足トルクΔＴ１）をモータジェネレータＭＧ２の出力トルクによって補助する一方で、Ｐレンジの選択時には、第２のモータジェネレータＭＧ２の出力トルクによる制振トルクＴｖの不足分の補助を中止する。
【０１２７】
図１２は、実施の形態２によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時のモータジェネレータのトルク指令値の設定を実現するための制御処理手順を示すフローチャートである。実施の形態２によるハイブリッド車両では、図８に示したフローチャートに従う制御処理に代えて、図１２に示したフローチャートに従う制御処理が、所定周期毎に実行される。
【０１２８】
図１２を参照して、ＥＣＵは、ステップＳ１００では、図８と同様に制振制御中であるかどうかを判定する。ＥＣＵは、制振制御中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、図８と同様のステップＳ１１０，Ｓ１２０により、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１を設定する。すなわち、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１は、トルク制御性の低下を防止するために、トルク変化が制限されている。この結果、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１にには、ステップＳ１１０による制振トルクＴｖの一部のみが反映されている。
【０１２９】
さらに、ＥＣＵは、ステップＳ１８０により、制振制御にモータジェネレータＭＧ２を使用できる車両状態であるかどうかを判定する。実施の形態２では、ステップＳ１８０では、Ｐレンジが選択されているか否かが判断される。Ｐレンジの選択時にはステップＳ１８０はＹＥＳ判定とされ、Ｐレンジの非選択時にはステップＳ１８０はＮＯ判定とされる。
【０１３０】
ＥＣＵは、モータジェネレータＭＧ２を使用して制振制御を行なう場合（Ｓ１８０のＹＥＳ判定時）には、図８と同様のステップＳ１３０〜Ｓ１５０により、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２を設定する。すなわち、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ２には、制振トルクＴｖに対するモータジェネレータＭＧ１での不足トルクΔＴｖ１を補償するための制振補助トルクΔＴ２が加算されている。
【０１３１】
一方、モータジェネレータＭＧ２を不使用として制振制御を行なう場合（Ｓ１８０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０の処理はスキップされる。このため、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ２は、制振補助トルクΔＴ２が加算されることなく、ベーストルクＴｍｇ２に基づいて設定される。
【０１３２】
そして、ＥＣＵは、図８と同様のステップＳ１６０により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２に従って、インバータ４１，４２のスイッチングを制御する。具体的には、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２を基準とした、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクのフィードバック制御が実行される。上述のように、制振制御中でない場合（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０，Ｓ１８０がスキップされるので、制振トルクＴｖが反映されないトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２に従って、ステップＳ１６０によりインバータ４１，４２が制御される。
【０１３３】
このように、実施の形態２によるハイブリッド車両では、Ｐレンジの選択時には、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクによる制振トルクＴｖの不足分の補助を中止する。したがって、実施の形態１によるエンジン始動時の制振制御の効果に加えて、パーキングロック機構の作動時にモータジェネレータＭＧ２によって無用なトルクを出力することが回避できる。この結果、無駄な電力消費や、ギヤやシャフト等への負荷を発生させることがないので、実施の形態１によるエンジン始動時の制振制御をより適切に実行することができる。
【０１３４】
なお、実施の形態２が適用されるハイブリッド車両において、パーキングロック機構ＰＬの配置個所は、図１０の例に限定されるものではない。すなわち、パーキングロック機構ＰＬは、モータジェネレータＭＧ２から駆動軸３２ａを介して駆動輪３９ａ，３９ｂへ至るトルク伝達経路に含まれる回転要素のいずれかの回転をロック可能であれば任意の個所に配置することができる。このように配置されたパーキングロック機構ＰＬの作動時には、モータジェネレータＭＧ２から動力分割機構３０を経由したクランクシャフト２６へのトルク伝達経路も遮断されるので、実施の形態２によるエンジン始動時の制振制御を適用可能である。
【０１３５】
［実施の形態３］
実施の形態３では、インバータ４１，４２による電動機制御の制御モードに応じた制振制御の切換えについて説明する。
【０１３６】
図１３を参照して、インバータ４１，４２の各々での電動機制御では、対応のモータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２の状態に応じて、制御モードが選択される。具体的には、ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御のいずれかが選択される。
【０１３７】
正弦波ＰＷＭ制御は、一般的なＰＷＭ制御として用いられるものであり、図示しないインバータの各相アームにおけるスイッチング素子のオンオフを、正弦波状の電圧指令値と搬送波（代表的には三角波）との電圧比較に従って制御する。この結果、上アーム素子のオン期間に対応するハイレベル期間と、下アーム素子のオン期間に対応するローレベル期間との集合について、一定期間内でその基本波成分が正弦波となるようにデューティ比が制御される。
【０１３８】
周知のように、正弦波ＰＷＭ制御では、この基本波成分（実効値）をインバータ入力電圧の０．６１倍程度までしか高めることができない。なお、以下では、インバータ４１，４２の直流リンク電圧（直流電圧ＶＨ）に対する、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への印加電圧（線間電圧）の基本波成分（実効値）の比を「変調率」と称する。
【０１３９】
一方、矩形波電圧制御では、上記一定期間内で、ハイレベル期間およびローレベル期間の比が１：１の矩形波１パルス分を交流電動機印加する。これにより、変調率は０．７８まで高められる。
【０１４０】
過変調ＰＷＭ制御は、電圧指令の振幅が搬送波振幅より大きい範囲で上記正弦波ＰＷＭ制御と同様のＰＷＭ制御を行なうものである。特に、電圧指令を本来の正弦波波形から歪ませることによって基本波成分を高めることができ、変調率を正弦波ＰＷＭ制御での最高変調率から０．７８の範囲まで高めることができる。すなわち、ＰＷＭ制御の適用時には、変調率が高い領域で、正弦波ＰＷＭ制御に代えて過変調ＰＷＭ制御を適用することが好ましい。
【０１４１】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２では、回転数や出力トルクが増加すると誘起電圧が高くなるため、必要となる駆動電圧（モータ必要電圧）が高くなる。コンバータ４０によって制御される直流電圧ＶＨは、このモータ必要電圧よりも高く設定する必要がある。その一方で、コンバータ４０による昇圧電圧すなわち、直流電圧ＶＨには限界値が存在する。
【０１４２】
したがって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のぞれぞれの動作状態に応じて、電流フィードバックによってモータ印加電圧（交流）の振幅および位相を制御するＰＷＭ制御、および、矩形波電圧制御のいずれかが選択的に適用される。なお、矩形波電圧制御では、モータ印加電圧の振幅が固定されるため、トルク実績値とトルク指令値との偏差に基づく、矩形波電圧パルスの位相制御によってトルク制御が実行される。
【０１４３】
図１４には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作領域と制御モード選択との概略的な対応関係が示される。
【０１４４】
図１４を参照して、概略的には、低速度域Ａ１ではトルク変動を小さくするために正弦波ＰＷＭ制御が用いられ、中速度域Ａ２では過変調ＰＷＭ制御、高速度域Ａ３では、矩形波電圧制御が適用される。特に、過変調ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御の適用により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力向上が実現される。モータＥＣＵ４５は、そのときのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作状態に応じて、モータＥＣＵ４５が、実現可能な変調率の範囲内で、図１３に示した制御モードのいずれかを選択する。
【０１４５】
上述のように、矩形波電圧制御では、インバータ４１，４２からモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される交流電圧の振幅が固定されて、電圧位相のみでトルク制御が実行される。このため、矩形波電圧制御では、トルク制御性がＰＷＭ制御（特に正弦波ＰＷＭ制御）と比較して低下する。
【０１４６】
このため、矩形波電圧制御では、図６に示した、トルク変化制限部１３０または１６０による、トルク指令値の変化量の制限を強化することが好ましい。たとえば、矩形波電圧制御の選択時には、ローパスフィルタの時定数が、ＰＷＭ制御（特に、正弦波ＰＷＭ制御）の選択時よりも大きく設定される。
【０１４７】
したがって、矩形波電圧制御の選択時には、エンジン始動時における制振トルクＴｖに対するモータジェネレータＭＧ１での不足トルクΔＴ１が相対的に大きくなる。このため、仮に、ＰＷＭ制御（特に、正弦波ＰＷＭ制御）の選択時に設定されるローパスフィルタの時定数によれば、実質的には、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１に従ったモータジェネレータＭＧ１の出力トルクによって、エンジン２２の始動時における振動（トルク脈動）が防止できていても、矩形波電圧制御の選択時には、制振効果が不十分となる可能性がある。
【０１４８】
したがって、実施の形態３では、インバータ４１によるモータジェネレータＭＧ１の制御モードに応じて、エンジン始動時の制振制御の態様を切換える。
【０１４９】
図１５は、実施の形態３によるハイブリッド車両におけるエンジン始動時の制振制御とモータジェネレータの制御モードとの関係を説明する図表である。
【０１５０】
図１５を参照して、インバータ４１によるモータジェネレータＭＧ１の制御モードが、ＰＷＭ制御（特に、正弦波ＰＷＭ制御）であるときには、エンジン始動時に、モータジェネレータＭＧ２を不使用として、モータジェネレータＭＧ１のみで制振制御が実行される。上述のように、正弦波ＰＷＭ制御では、トルク制御性が高いのでトルク変化制限部１３０による制限も相対的に緩和できるため、制振効果を低下させる程の不足トルクΔＴ１を発生されることなく。モータジェネレータＭＧ１のみで制振制御を実行できる可能性がある。したがって、実施の形態１で説明した、第２のモータジェネレータＭＧ２の出力トルクによる制振トルクＴｖの不足分の補助を中止する。
【０１５１】
一方で、モータジェネレータＭＧ１の制御モードが、矩形波電圧制御であるときには、エンジン始動時に、実施の形態１で説明したモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の両方を使用した制振制御が実行される。すなわち、モータジェネレータＭＧ１が制振トルクＴｖの一部を出力するとともに、不足トルクΔＴ１を補償するための制振補助トルクΔＴ２が、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクに加算される。これにより、制振トルクＴｖの不足分（不足トルクΔＴ１）がモータジェネレータＭＧ２の出力トルクによって補助される。
【０１５２】
なお、過変調ＰＷＭ制御の選択時にも、電圧指令を歪ませることから、正弦波ＰＷＭ制御時と比較して、トルク変化制限部１３０または１６０によるトルク変化量の制限を強化することが好ましい。したがって、過変調ＰＷＭ制御の選択時には、矩形波電圧制御と同様の制振制御を行なってもよい。
【０１５３】
なお、実施の形態３によるエンジン始動時の制振制御は、実施の形態２において、図１１に示したフローチャートのＳ１８０による判定を、インバータ４１によるモータジェネレータＭＧ１の制御モードに基づいて実行することによって実現できる。
【０１５４】
このように、実施の形態３によるハイブリッド車両では、実施の形態１によるエンジン始動時の制振制御の効果に加えて、モータリングトルクを発生するモータジェネレータＭＧ１の制御モードに応じて、実施の形態１によるエンジン始動時の制振制御を適切に実行することができる。
【０１５５】
なお、ハイブリッド車両２０の駆動系の構成は、図１および図１０の例示に限定されない点について確認的に記載する。たとえば、図１および図１０において、変速機６０は、特許文献１に記載の構成や、その他の任意の構成を適用できる。また、特許文献２のように、変速機６０を介することなく、モータジェネレータＭＧ２の出力軸と、リングギヤ軸（駆動軸）３２ａとが連結される構成であっても、本実施の形態で説明したエンジン始動時の制振制御を適用できる。
【０１５６】
同様に、図１および図９では、遊星歯車機構により構成された動力分割機構３０（３軸式動力入出力機構）によって、エンジン２２、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の出力軸同士が機械的に連結される構成を記載したが、本発明の適用はこのような構成に限定されるものではないことを確認的に記載する。たとえば、エンジン２２、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の出力軸同士が、直接的または間接的に機械的に連結されることにより、エンジン２２およびモータジェネレータＭＧ１の間、および、エンジン２２およびモータジェネレータＭＧ２の間に動力伝達経路が構成されるように駆動系が構成されたハイブリッド車両であれば、本実施の形態で説明したエンジン始動時の制振制御を適用できる。
【０１５７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
この発明は、ハイブリッド車両でのエンジン始動に適用できる。
【符号の説明】
【０１５９】
２０  ハイブリッド車両、２２，ＥＣＵ２４  エンジン、２３  クランク角センサ、２４  エンジンＥＣＵ、２６  クランクシャフト、２８  トーショナルダンパ、３０  動力分割機構、３１，６５  サンギヤ、３１ａ  サンギヤ軸、３２，６６  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸（駆動軸）、３３，６７  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９  駆動ギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  コンバータ、４１，４２，４１  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５  モータＥＣＵ、４８  出力軸（ＭＧ２）、５０  バッテリ、５２  バッテリＥＣＵ、５４  電力ライン、６０  変速機、６１  ケース、７０  ＨＶＥＣＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１１０  トルク算出部、１２０，１７０  加算部、１３０  トルク変化制限部（ＭＧ１）、１４０  不足トルク算出部、１５０  補助トルク算出部、１７０  トルク変化制限部（ＭＧ２）、２００，２１０  共線図、Ａ１  低速度域、Ａ２  中速度域、Ａ３  高速度域、Ａｃｃ  アクセル開度、ＢＰ  ブレーキペダルポジション、ＣＡ  クランク角度、ＥＣＵ  バッテリ、ＥＣＵ  エンジン、ＥＣＵ  モータ、ＥＣＵ４５  モータ、ＦＶＬ  フラグ、Ｇｒ，ρ  ギヤ比、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎｅ  エンジン回転数、Ｎｆｉｒｅ  点火開始回転数、ＰＬ  パーキングロック機構、ＳＰ  シフトポジション、Ｔ１  トルク指令値（基本的）、Ｔｍ  モータリングトルク、Ｔｍｇ１，Ｔｍｇ２  ベーストルク（制振トルクの反映無）、Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２  トルク指令値、Ｔｖ  制振トルク、Ｖ  車速、ＶＨ  直流電圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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